ДЕТЕКТИРОВАНИЕ НАГРЕВА ВОДЫ И ЛЬДА ИМПУЛЬСАМИ ВТОРОЙ ГАРМОНИКИ Nd:YAG ЛАЗЕРА ПО СПЕКТРУ СПОНТАННОГО КОМБИНАЦИОННОГО РАССЕЯНИЯ

Першин С. М., Бункин А. Ф.
Институт космических исследований РАН, Москва; Институт общей физики РАН
Экспериментально обнаружен нагрев дважды дистиллированной воды импульсами второй гармоники Nd:YAG лазера длительностью 8 нс при увеличении частоты их следования. Измерения проводились в дистанционной схеме обратного рассеяния по температурному сдвигу статистического центра полосы спонтанного КР на валентных OН-колебаниях. При изменении частоты повторения импульсов от 0,5 до 8 Гц измерен коэффициент (3 °С/Гц) нагрева воды в объеме, ограниченном фокальной областью пучка. Подобная зависимость с коэффициентом 4 °С/Гц наблюдалась для образцов массивного льда. Экспериментально обнаружено уширение полосы комбинационного рассеяния (КР) на валентных OН-колебаниях во льду до его фазового перехода в жидкость при локальном нагреве импульсным излучением лазера. При увеличении частоты повторения импульсов до 8 Гц зарегистрированы несимметричное обогащение спектра КР и сдвиг статистического центра полосы КР с коэффициентом (2,9±0,9) см-1Гц-1. Оценки температурных коэффициентов уширения и сдвига, для случая адиабатического локального нагрева тающего льда, показали аномально большие значения: 3600 и 800 см-1/град соответственно. Этот факт может быть интерпретирован как спектральные проявления развития флуктуаций параметров среды на начальном этапе фазового прохода. Мы предполагаем, что в этом случае таким флуктуирующим параметром является число водородных связей. При этом двустороннее уширение полосы КР является еще одним свидетельством аномально высокой величины межмолекулярного взаимодействия в воде. Следует отметить, что примененный в эксперименте радиационный нагрев льда и воды с последующим спектральным анализом полосы КР этого же излучения являются тонким инструментом бесконтактного исследования фазовых переходов.